JPH0717794A - ダイヤモンド単結晶 - Google Patents
ダイヤモンド単結晶Info
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- JPH0717794A JPH0717794A JP16208593A JP16208593A JPH0717794A JP H0717794 A JPH0717794 A JP H0717794A JP 16208593 A JP16208593 A JP 16208593A JP 16208593 A JP16208593 A JP 16208593A JP H0717794 A JPH0717794 A JP H0717794A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 気相合成法により、均質かつ良質な大型ダイ
ヤモンド単結晶を安価に提供する。 【構成】 最大さしわたし径が１５ｍｍ以上で、かつ波
長２５０ｎｍにおける紫外線の透過率が２０％以上であ
り、かつ（４００）面におけるＸ線ロッキングカーブの
角度半値幅が１００秒以下であることを特徴とする気相
合成法により合成されたダイヤモンド単結晶。
ヤモンド単結晶を安価に提供する。 【構成】 最大さしわたし径が１５ｍｍ以上で、かつ波
長２５０ｎｍにおける紫外線の透過率が２０％以上であ
り、かつ（４００）面におけるＸ線ロッキングカーブの
角度半値幅が１００秒以下であることを特徴とする気相
合成法により合成されたダイヤモンド単結晶。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はダイヤモンドの製造方法
に関し、特に半導体材料、電子部品、光学部品などに用
いられる大型のダイヤモンド単結晶の製造方法に関する
ものである。
に関し、特に半導体材料、電子部品、光学部品などに用
いられる大型のダイヤモンド単結晶の製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤモンドは高硬度、高熱伝導率、透
明度などの数多くの優れた性質を有することから、各種
工具、光学部品、半導体、電子部品の材料として幅広く
用いられており、この中でも光学部品、半導体にはダイ
ヤモンド単結晶がその光透過性や結晶欠陥の少なさで必
要とされている。今後はさらにダイヤモンド単結晶の重
要性が増すものと考えられる。
明度などの数多くの優れた性質を有することから、各種
工具、光学部品、半導体、電子部品の材料として幅広く
用いられており、この中でも光学部品、半導体にはダイ
ヤモンド単結晶がその光透過性や結晶欠陥の少なさで必
要とされている。今後はさらにダイヤモンド単結晶の重
要性が増すものと考えられる。
【０００３】天然ダイヤモンド単結晶には２３０ｎｍま
での紫外線を透過するＩＩａ型と呼ばれる品質のもの
と、紫外線をほとんど透過しないＩａ型と呼ばれる品質
のものがある。いずれの型のものでも直径１０ｍｍ以上
の単結晶は入手が極めて困難である。天然では希に２０
ｍｍ近い直径の単結晶ダイヤモンドが産出することがあ
るが、非常に高価で工業用として用いることはできなか
った。それ以外にもＩＩａ型は結晶欠陥や歪が多く、例
えばＸ線ロッキングカーブの半値幅が角度にして５００
秒以上もあることや、１３３２ｃｍ-1付近に観察される
ラマン散乱光のスペクトルの半値幅が２ｃｍ-1以上であ
ることなどから、半導体の基板としては不適当であると
考えられる。Ｉａ型は３００ｎｍ以下の紫外線を透過し
ないので紫外線用の光学材料として用いることができな
いという問題がある。
での紫外線を透過するＩＩａ型と呼ばれる品質のもの
と、紫外線をほとんど透過しないＩａ型と呼ばれる品質
のものがある。いずれの型のものでも直径１０ｍｍ以上
の単結晶は入手が極めて困難である。天然では希に２０
ｍｍ近い直径の単結晶ダイヤモンドが産出することがあ
るが、非常に高価で工業用として用いることはできなか
った。それ以外にもＩＩａ型は結晶欠陥や歪が多く、例
えばＸ線ロッキングカーブの半値幅が角度にして５００
秒以上もあることや、１３３２ｃｍ-1付近に観察される
ラマン散乱光のスペクトルの半値幅が２ｃｍ-1以上であ
ることなどから、半導体の基板としては不適当であると
考えられる。Ｉａ型は３００ｎｍ以下の紫外線を透過し
ないので紫外線用の光学材料として用いることができな
いという問題がある。
【０００４】ダイヤモンドは過去には天然に産出するも
のが工業用途に使用されたが、現在では人工合成された
ものが中心である。ダイヤモンド単結晶は現在工業的に
は、全てそれらが安定である数万気圧以上の圧力下で合
成されている。このような圧力を発生する超高圧容器は
非常に高価であり、内容積を大きくできず、ダイヤモン
ドを安価に供給できない原因となっている。このために
大型の単結晶を合成することが出来ない。また高圧法で
作られたダイヤモンドは窒素が不純物として混入したＩ
ｂ型と呼ばれる結晶になりやすいが、このＩｂ型ダイヤ
モンドは４００ｎｍ以下の波長の光を全く通さない。こ
れらのことから直径が１０ｍｍ以上で２５０ｎｍ付近の
紫外線を透過する人工ダイヤモンド単結晶はこれまで合
成できなかった。従来から、気相合成法によって比較的
大面積で高純度のダイヤモンドが各種基板上に人工的に
製造されていたが、これらは多結晶膜であり単結晶膜は
得られていない。
のが工業用途に使用されたが、現在では人工合成された
ものが中心である。ダイヤモンド単結晶は現在工業的に
は、全てそれらが安定である数万気圧以上の圧力下で合
成されている。このような圧力を発生する超高圧容器は
非常に高価であり、内容積を大きくできず、ダイヤモン
ドを安価に供給できない原因となっている。このために
大型の単結晶を合成することが出来ない。また高圧法で
作られたダイヤモンドは窒素が不純物として混入したＩ
ｂ型と呼ばれる結晶になりやすいが、このＩｂ型ダイヤ
モンドは４００ｎｍ以下の波長の光を全く通さない。こ
れらのことから直径が１０ｍｍ以上で２５０ｎｍ付近の
紫外線を透過する人工ダイヤモンド単結晶はこれまで合
成できなかった。従来から、気相合成法によって比較的
大面積で高純度のダイヤモンドが各種基板上に人工的に
製造されていたが、これらは多結晶膜であり単結晶膜は
得られていない。
【０００５】しかしながら、ダイヤモンドの用途の中で
も特に平滑な面を必要とする超精密工具や光学部品、半
導体などに用いられる場合は、単結晶ダイヤモンドを用
いることが必要となる。そこで、気相合成法による単結
晶のエピタキシャル成長させる条件が検討されており、
さらには気相合成法により大面積の単結晶を製造する方
法が検討されている。これまでのところ、ダイヤモンド
をヘテロエピタキシャル成長により単結晶を得る方法は
結晶欠陥が多く、光学用や半導体基板としては充分な品
質ではない。
も特に平滑な面を必要とする超精密工具や光学部品、半
導体などに用いられる場合は、単結晶ダイヤモンドを用
いることが必要となる。そこで、気相合成法による単結
晶のエピタキシャル成長させる条件が検討されており、
さらには気相合成法により大面積の単結晶を製造する方
法が検討されている。これまでのところ、ダイヤモンド
をヘテロエピタキシャル成長により単結晶を得る方法は
結晶欠陥が多く、光学用や半導体基板としては充分な品
質ではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来、天然でも人工合
成でも光学部品や半導体基板に必要な１５ｍｍ以上のさ
しわたしを持つ、２５０ｎｍまでの紫外線域で透明で、
結晶欠陥や歪の少ない（４００）Ｘ線ロッキングカーブ
の半値幅が小さいダイヤモンド単結晶が存在しなかっ
た。
成でも光学部品や半導体基板に必要な１５ｍｍ以上のさ
しわたしを持つ、２５０ｎｍまでの紫外線域で透明で、
結晶欠陥や歪の少ない（４００）Ｘ線ロッキングカーブ
の半値幅が小さいダイヤモンド単結晶が存在しなかっ
た。
【０００７】
【課題を解決するための手段】特開平3-75298には複数
の単結晶ダイヤモンドの方位をそろえて並べ、これの上
にダイヤモンドを気相合成法により成長させることによ
りダイヤモンド単結晶を製造する方法が述べられてい
る。このような方法で大型のダイヤモンド単結晶を得る
にあたって、ホモエピタキシャル成長を所定の厚みまで
維持するために、複数の単結晶ダイヤモンドの結晶方
位、間隔、高さを調節し、成長温度を適当な範囲に制御
するならば、気相法の高純度性を生かして、波長２５０
ｎｍ付近の紫外域でも透明で、Ｘ線ロッキングカーブの
半値幅が１００秒以内またはラマン散乱スペクトルの半
値幅が２ｃｍ-1という結晶性の良い１５ｍｍ以上の径を
持つ大型ダイヤモンド単結晶を光学用、半導体用として
供給することができる。
の単結晶ダイヤモンドの方位をそろえて並べ、これの上
にダイヤモンドを気相合成法により成長させることによ
りダイヤモンド単結晶を製造する方法が述べられてい
る。このような方法で大型のダイヤモンド単結晶を得る
にあたって、ホモエピタキシャル成長を所定の厚みまで
維持するために、複数の単結晶ダイヤモンドの結晶方
位、間隔、高さを調節し、成長温度を適当な範囲に制御
するならば、気相法の高純度性を生かして、波長２５０
ｎｍ付近の紫外域でも透明で、Ｘ線ロッキングカーブの
半値幅が１００秒以内またはラマン散乱スペクトルの半
値幅が２ｃｍ-1という結晶性の良い１５ｍｍ以上の径を
持つ大型ダイヤモンド単結晶を光学用、半導体用として
供給することができる。
【０００８】本願は最大さしわたし径が１５ｍｍ以上
で、かつ波長２５０ｎｍにおける紫外線の透過率が２０
％以上であり、かつ（４００）面におけるＸ線ロッキン
グカーブの角度半値幅が１００秒以内である気相合成法
により合成されたダイヤモンド単結晶を提供するもので
ある。また、本願の気相合成法によって得られたダイヤ
モンド単結晶は、そのラマン散乱スペクトルにおける励
起光からのシフト値１３３２ｃｍ-1の散乱線の半値巾が
２ｃｍ-1以下である。なお、本発明におけるさしわたし
径とは、ある大きさ、形を持つ単結晶内に引くことので
きる最大の直線の長さのことである。
で、かつ波長２５０ｎｍにおける紫外線の透過率が２０
％以上であり、かつ（４００）面におけるＸ線ロッキン
グカーブの角度半値幅が１００秒以内である気相合成法
により合成されたダイヤモンド単結晶を提供するもので
ある。また、本願の気相合成法によって得られたダイヤ
モンド単結晶は、そのラマン散乱スペクトルにおける励
起光からのシフト値１３３２ｃｍ-1の散乱線の半値巾が
２ｃｍ-1以下である。なお、本発明におけるさしわたし
径とは、ある大きさ、形を持つ単結晶内に引くことので
きる最大の直線の長さのことである。
【０００９】
【作用】高品質で大型のダイヤモンド単結晶を得るには
特開平3-75298のように複数の単結晶ダイヤモンド基板
の方位をそろえて並べ、これの上にダイヤモンドを気相
合成法により成長させる方法が現在最も優れていると思
われる。しかし、この方法においては複数の単結晶の方
位がずれると単結晶基板の間にできた小傾角粒界が成長
した単結晶中に残って光散乱の原因になったり、各単結
晶基板の間から結晶方位が異なった異常成長粒子が発生
しやすいという問題がある。このような問題を回避して
複数の基板上に１個の単結晶を成長させるためには、以
下のような工夫が必要である。
特開平3-75298のように複数の単結晶ダイヤモンド基板
の方位をそろえて並べ、これの上にダイヤモンドを気相
合成法により成長させる方法が現在最も優れていると思
われる。しかし、この方法においては複数の単結晶の方
位がずれると単結晶基板の間にできた小傾角粒界が成長
した単結晶中に残って光散乱の原因になったり、各単結
晶基板の間から結晶方位が異なった異常成長粒子が発生
しやすいという問題がある。このような問題を回避して
複数の基板上に１個の単結晶を成長させるためには、以
下のような工夫が必要である。
【００１０】単結晶基板の成長面を（１００）面から３
度以内の面とする。各単結晶基板の方位のずれを３度以
内に抑える。となりあう単結晶基板間の距離を３０μｍ
以内にする。成長温度を１０００℃以上の高温とする。
単結晶基板同志の高さを揃えるなどの工夫である。これ
らの条件を実現するための典型的な製造工程は、Ｘ線回
折などの手段で結晶方位が厳密に測定された高圧合成の
人工ダイヤモンド単結晶素材から、主面が正確に（１０
０）面から３°以内の面となるように切り出した正方
形、長方形、三角形、六角形のダイヤモンド単結晶を基
材とし、これらの基材を必要な数だけ密に並べて固定す
る。このときにＸ線回折や電子線回折などの手段でとな
りあう基板の結晶方位が３°以上のずれがないことを確
認する。３°以上のずれがあった場合には、その基板を
ずれの少なくなる向きに回転させるか、別の基板と取り
替えるかしてずれが３°以内になるまで繰り返す。これ
らの基板はダイヤモンドを成長させる主面はＲｍａｘ
０．５μｍ以内の粗さに研磨しなければならない。ま
た、基板同志が接する側面も同様に研磨することが、基
板間の隙間を３０μｍ以内にするために好ましい。基板
の縁および角は欠けやすいので２０μｍ以内の面取りを
施すことが有効である。となりあう基板同志の高さの差
を３０μｍ以内にするためには、全ての基板を固定した
後に成長面を研磨することが最も有効である。異常成長
の抑制にはダイヤモンドを気相成長する際に１０００℃
以上の基板温度で成長を行うことが好ましい。
度以内の面とする。各単結晶基板の方位のずれを３度以
内に抑える。となりあう単結晶基板間の距離を３０μｍ
以内にする。成長温度を１０００℃以上の高温とする。
単結晶基板同志の高さを揃えるなどの工夫である。これ
らの条件を実現するための典型的な製造工程は、Ｘ線回
折などの手段で結晶方位が厳密に測定された高圧合成の
人工ダイヤモンド単結晶素材から、主面が正確に（１０
０）面から３°以内の面となるように切り出した正方
形、長方形、三角形、六角形のダイヤモンド単結晶を基
材とし、これらの基材を必要な数だけ密に並べて固定す
る。このときにＸ線回折や電子線回折などの手段でとな
りあう基板の結晶方位が３°以上のずれがないことを確
認する。３°以上のずれがあった場合には、その基板を
ずれの少なくなる向きに回転させるか、別の基板と取り
替えるかしてずれが３°以内になるまで繰り返す。これ
らの基板はダイヤモンドを成長させる主面はＲｍａｘ
０．５μｍ以内の粗さに研磨しなければならない。ま
た、基板同志が接する側面も同様に研磨することが、基
板間の隙間を３０μｍ以内にするために好ましい。基板
の縁および角は欠けやすいので２０μｍ以内の面取りを
施すことが有効である。となりあう基板同志の高さの差
を３０μｍ以内にするためには、全ての基板を固定した
後に成長面を研磨することが最も有効である。異常成長
の抑制にはダイヤモンドを気相成長する際に１０００℃
以上の基板温度で成長を行うことが好ましい。
【００１１】これらの条件を適切に実現することによっ
て、良質の大型単結晶を複数の単結晶基板をよせ集めた
上に成長させることができる。こうして成長した大面積
の単結晶中には、基板単結晶同志のわずかな方位ずれの
ために、小傾角粒界が存在する可能性があるが結晶の成
長にあたって上記のような処置がとられたものならば、
小傾角粒界によって光が散乱されり欠陥が多量に発生す
るなどの問題は生じないので、最大さしわたし径が１５
ｍｍ以上、かつ波長２５０ｎｍにおける紫外線の透過率
が２０％以上、かつ（４００）面におけるＸ線ロッキン
グカーブの角度半値幅が１００秒以下で、ラマン散乱ス
ペクトルの半値幅も２ｃｍ-1であるというこれまで天然
にも人工的にも存在しなかったような大型で高品質のダ
イヤモンド単結晶を合成することができる。
て、良質の大型単結晶を複数の単結晶基板をよせ集めた
上に成長させることができる。こうして成長した大面積
の単結晶中には、基板単結晶同志のわずかな方位ずれの
ために、小傾角粒界が存在する可能性があるが結晶の成
長にあたって上記のような処置がとられたものならば、
小傾角粒界によって光が散乱されり欠陥が多量に発生す
るなどの問題は生じないので、最大さしわたし径が１５
ｍｍ以上、かつ波長２５０ｎｍにおける紫外線の透過率
が２０％以上、かつ（４００）面におけるＸ線ロッキン
グカーブの角度半値幅が１００秒以下で、ラマン散乱ス
ペクトルの半値幅も２ｃｍ-1であるというこれまで天然
にも人工的にも存在しなかったような大型で高品質のダ
イヤモンド単結晶を合成することができる。
【００１２】本発明のダイヤモンド単結晶を成長させる
気相合成法は、熱フィラメントＣＶＤ法、プラズマＣＶ
Ｄ法、プラズマジェット法、燃焼炎法、レ−ザＣＶＤ法
などいずれの方法でも良い。また、原料としては炭化水
素などの炭素を含む物質で良く、原料の種類は問わな
い。本発明のダイヤモンド単結晶を成長させる際に用い
る基板は、高圧合成による人工ダイヤモンド単結晶が品
質の揃ったものを入手するのが最も容易だが、天然単結
晶や気相成長した単結晶を基板に用いることもできる。
気相合成法は、熱フィラメントＣＶＤ法、プラズマＣＶ
Ｄ法、プラズマジェット法、燃焼炎法、レ−ザＣＶＤ法
などいずれの方法でも良い。また、原料としては炭化水
素などの炭素を含む物質で良く、原料の種類は問わな
い。本発明のダイヤモンド単結晶を成長させる際に用い
る基板は、高圧合成による人工ダイヤモンド単結晶が品
質の揃ったものを入手するのが最も容易だが、天然単結
晶や気相成長した単結晶を基板に用いることもできる。
【００１３】
【実施例】大きさ４．０ｍｍ×４．０ｍｍ×３００±２
０μｍのダイヤモンド｛１００｝基板２５枚を間隔を１
５μｍ以内になるように縦横５列ずつに並べた。このよ
うに配置した基材上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法によ
りダイヤモンドを成長させた。メタン濃度３％、圧力１
００Torr、基材温度９５０℃で通算１００時間の成長を
行って、２５枚の基材の上に２００μｍの厚さのダイヤ
モンドを形成した後に、両面を機械研磨し、重クロム酸
洗浄を行った。この段階で２５個のダイヤモンド単結晶
基板の方位のずれをＸ線回折法で調べたところ、方位ず
れの角度は最大１．５度であった。
０μｍのダイヤモンド｛１００｝基板２５枚を間隔を１
５μｍ以内になるように縦横５列ずつに並べた。このよ
うに配置した基材上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法によ
りダイヤモンドを成長させた。メタン濃度３％、圧力１
００Torr、基材温度９５０℃で通算１００時間の成長を
行って、２５枚の基材の上に２００μｍの厚さのダイヤ
モンドを形成した後に、両面を機械研磨し、重クロム酸
洗浄を行った。この段階で２５個のダイヤモンド単結晶
基板の方位のずれをＸ線回折法で調べたところ、方位ず
れの角度は最大１．５度であった。
【００１４】次に最初にダイヤを成長させたのと反対側
にメタン濃度２％、圧力１２０Torr、基材温度１０００
℃、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）を１０ｐｐｍ添加で、Ｂをドー
プした半導体単結晶ダイヤモンドを１５０時間で３００
μｍ成長させそのあとに、メタン濃度２％、圧力１２０
Torr、基材温度１１００℃、Ｈ2Ｏを０．３％添加でド
ープしない高純度のダイヤモンド７００μｍを成長さ
せ、Ｂドープ層と高純度層を交互に計３サイクル成長さ
せた。こうして得られたダイヤモンドからＢドープ層に
沿って放電加工により、３枚の高純度ダイヤモンド単結
晶板を切り出した。これらの両面を鏡面研磨し、外縁の
品質の劣る部分をレ−ザ加工によって取り除いたとこ
ろ、約２０ｍｍ角で厚さ５００から６００μｍの無色透
明のダイヤモンド単結晶を得た。最大さしわたしは２７
ｍｍであった。
にメタン濃度２％、圧力１２０Torr、基材温度１０００
℃、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）を１０ｐｐｍ添加で、Ｂをドー
プした半導体単結晶ダイヤモンドを１５０時間で３００
μｍ成長させそのあとに、メタン濃度２％、圧力１２０
Torr、基材温度１１００℃、Ｈ2Ｏを０．３％添加でド
ープしない高純度のダイヤモンド７００μｍを成長さ
せ、Ｂドープ層と高純度層を交互に計３サイクル成長さ
せた。こうして得られたダイヤモンドからＢドープ層に
沿って放電加工により、３枚の高純度ダイヤモンド単結
晶板を切り出した。これらの両面を鏡面研磨し、外縁の
品質の劣る部分をレ−ザ加工によって取り除いたとこ
ろ、約２０ｍｍ角で厚さ５００から６００μｍの無色透
明のダイヤモンド単結晶を得た。最大さしわたしは２７
ｍｍであった。
【００１５】これら結晶の可視光および紫外線領域の光
学透過率を測定したところ、全面にわたって紫外吸収端
は２２５ｎｍであり、２５０ｎｍにおける透過率は最低
でも４５％であった。また得られた３枚の結晶から２枚
ずつ３通りの組み合せを選んで、ＣｕＫα１のＸ線によ
る（４００）面の２結晶法Ｘ線ロッキングカーブを測定
したが、その半値幅は４３秒、４０秒、４１秒であっ
た。波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレ−ザで励起
したときに励起光から１３３２ｃｍ-1の位置にシフトし
て現れるラマン散乱スペクトルの半値幅は、分解能０．
７ｃｍ-1の分光器で測定して１．７ｃｍ-1であった。
学透過率を測定したところ、全面にわたって紫外吸収端
は２２５ｎｍであり、２５０ｎｍにおける透過率は最低
でも４５％であった。また得られた３枚の結晶から２枚
ずつ３通りの組み合せを選んで、ＣｕＫα１のＸ線によ
る（４００）面の２結晶法Ｘ線ロッキングカーブを測定
したが、その半値幅は４３秒、４０秒、４１秒であっ
た。波長５１４．５ｎｍのアルゴンイオンレ−ザで励起
したときに励起光から１３３２ｃｍ-1の位置にシフトし
て現れるラマン散乱スペクトルの半値幅は、分解能０．
７ｃｍ-1の分光器で測定して１．７ｃｍ-1であった。
【００１６】
【比較例】天然ダイヤモンド単結晶ＩＩａ型２個、Ｉａ
型３個、高圧合成Ｉｂ型単結晶４個、高圧合成ＩＩａ型
単結晶２個を、本件発明の実施例の３個のダイヤモンド
単結晶と同様に特性を評価して調べたところ下記の表の
ようになった。光透過特性は光の入出射面を鏡面研磨し
て測定した。２結晶法でＸ線ロッキングカーブを測定す
る際には、第一結晶としては同一の高圧合成Ｉｂ型ダイ
ヤモンド単結晶を用いた。この測定結果から本発明のダ
イヤモンドはこれまでに得られなかった大型高品質のダ
イヤモンドであることが判明した。
型３個、高圧合成Ｉｂ型単結晶４個、高圧合成ＩＩａ型
単結晶２個を、本件発明の実施例の３個のダイヤモンド
単結晶と同様に特性を評価して調べたところ下記の表の
ようになった。光透過特性は光の入出射面を鏡面研磨し
て測定した。２結晶法でＸ線ロッキングカーブを測定す
る際には、第一結晶としては同一の高圧合成Ｉｂ型ダイ
ヤモンド単結晶を用いた。この測定結果から本発明のダ
イヤモンドはこれまでに得られなかった大型高品質のダ
イヤモンドであることが判明した。
【００１７】表１において径は最大のさしわたし長さ
（ｍｍ）。厚さは光透過測定におけるダイヤモンド中の
光路長（ｍｍ）。吸収端は可視光域から紫外線域での透
過限界波長（ｎｍ）。透過率は２５０ｎｍおける透過率
（ダイヤモンドの屈折率から最大７２％）。Ｘ線半値幅
は前述の方法で測定したＸ線ロッキングカーブの角度半
値幅（秒）。ラマン半値幅は前述の方法で測定した１３
３２ｃｍ-1付近の散乱ピークの半値幅（ｃｍ-1）。
（ｍｍ）。厚さは光透過測定におけるダイヤモンド中の
光路長（ｍｍ）。吸収端は可視光域から紫外線域での透
過限界波長（ｎｍ）。透過率は２５０ｎｍおける透過率
（ダイヤモンドの屈折率から最大７２％）。Ｘ線半値幅
は前述の方法で測定したＸ線ロッキングカーブの角度半
値幅（秒）。ラマン半値幅は前述の方法で測定した１３
３２ｃｍ-1付近の散乱ピークの半値幅（ｃｍ-1）。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、均質で大
型かつ大面積の高圧相単結晶を光学用、半導体基板とし
て使用できる。本発明では、高圧相物質の成長を気相合
成法により行なうので、ダイヤモンドに硼素や窒素を容
易に含有させる、などの種々のドーピングが可能であ
る。したがって本発明のダイヤモンド単結晶は、精密工
具刃先、耐摩工具、耐熱工具、半導体基材、放熱基板、
高圧相半導体材料、光学材料、音響振動板などに幅広く
用いることができる。
型かつ大面積の高圧相単結晶を光学用、半導体基板とし
て使用できる。本発明では、高圧相物質の成長を気相合
成法により行なうので、ダイヤモンドに硼素や窒素を容
易に含有させる、などの種々のドーピングが可能であ
る。したがって本発明のダイヤモンド単結晶は、精密工
具刃先、耐摩工具、耐熱工具、半導体基材、放熱基板、
高圧相半導体材料、光学材料、音響振動板などに幅広く
用いることができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 最大さしわたし径が１５ｍｍ以上で、か
つ波長２５０ｎｍにおける紫外線の透過率が２０％以上
であり、かつ（４００）面におけるＸ線ロッキングカー
ブの角度半値幅が１００秒以下であることを特徴とする
気相合成法により合成されたダイヤモンド単結晶。 - 【請求項２】 最大さしわたし径が１５ｍｍ以上で、か
つ波長２５０ｎｍにおける紫外線の透過率が２０％以上
であり、かつラマン散乱スペクトルにおける励起光から
のシフト値１３３２ｃｍ-1の散乱線の半値幅が２ｃｍ-1
以下であることを特徴とする気相合成法により合成され
たダイヤモンド単結晶。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16208593A JP3387154B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | ダイヤモンド単結晶 |
| US08/125,482 US5474021A (en) | 1992-09-24 | 1993-09-22 | Epitaxial growth of diamond from vapor phase |
| EP93115385A EP0589464B1 (en) | 1992-09-24 | 1993-09-23 | Epitaxial growth of diamond from vapor phase |
| DE69315650T DE69315650T2 (de) | 1992-09-24 | 1993-09-23 | Epitaktisches Züchten von Diamanten aus der Dampfphase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16208593A JP3387154B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | ダイヤモンド単結晶 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0717794A true JPH0717794A (ja) | 1995-01-20 |
| JP3387154B2 JP3387154B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=15747803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16208593A Expired - Fee Related JP3387154B2 (ja) | 1992-09-24 | 1993-06-30 | ダイヤモンド単結晶 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3387154B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005162525A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 単結晶ダイヤモンド |
| JP2005272191A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンド単結晶基板 |
| EP1555337A3 (en) * | 2004-01-16 | 2005-10-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Diamond single crystal substrate manufacturing method and diamond single crystal substrate |
| US7615203B2 (en) | 2004-11-05 | 2009-11-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Single crystal diamond |
| KR101120271B1 (ko) * | 2003-12-26 | 2012-03-06 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 다이아몬드 단결정 복합 기판 및 그의 제조 방법 |
| JP2017193487A (ja) * | 2017-06-27 | 2017-10-26 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 単結晶ダイヤモンドの製造方法 |
| JP2019178065A (ja) * | 2019-06-26 | 2019-10-17 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 単結晶ダイヤモンドの製造方法 |
| JP2020059648A (ja) * | 2014-06-09 | 2020-04-16 | アダマンド並木精密宝石株式会社 | ダイヤモンド基板及びダイヤモンド基板の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP6142145B2 (ja) | 2013-09-30 | 2017-06-07 | 並木精密宝石株式会社 | ダイヤモンド基板及びダイヤモンド基板の製造方法 |
| JP6450919B2 (ja) | 2014-02-05 | 2019-01-16 | アダマンド並木精密宝石株式会社 | ダイヤモンド基板及びダイヤモンド基板の製造方法 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16208593A patent/JP3387154B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2005162525A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 単結晶ダイヤモンド |
| KR101120271B1 (ko) * | 2003-12-26 | 2012-03-06 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 다이아몬드 단결정 복합 기판 및 그의 제조 방법 |
| EP1555337A3 (en) * | 2004-01-16 | 2005-10-26 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Diamond single crystal substrate manufacturing method and diamond single crystal substrate |
| US7481879B2 (en) | 2004-01-16 | 2009-01-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Diamond single crystal substrate manufacturing method and diamond single crystal substrate |
| US7771693B2 (en) | 2004-01-16 | 2010-08-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Diamond single crystal substrate manufacturing method |
| JP2005272191A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ダイヤモンド単結晶基板 |
| US7615203B2 (en) | 2004-11-05 | 2009-11-10 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Single crystal diamond |
| JP2020059648A (ja) * | 2014-06-09 | 2020-04-16 | アダマンド並木精密宝石株式会社 | ダイヤモンド基板及びダイヤモンド基板の製造方法 |
| JP2017193487A (ja) * | 2017-06-27 | 2017-10-26 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 単結晶ダイヤモンドの製造方法 |
| JP2019178065A (ja) * | 2019-06-26 | 2019-10-17 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 単結晶ダイヤモンドの製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3387154B2 (ja) | 2003-03-17 |
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